KR20170112447A - 일회용 컵슬리브 제조장치 및 그를 이용한 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일회용 컵슬리브의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 슬리브부재를 일방향으로 공급하는 슬리브부재 공급유닛; 상기 슬리브부재 공급유닛에 의해 공급된 슬리브부재에 보강프레임을 안착시켜 슬리브조립체를 형성하도록 하는 보강프레임 공급유닛; 상기 보강프레임 공급유닛을 통과한 상기 슬리브조립체를 원통의 슬리브 형상으로 성형하는 슬리브 성형유닛; 및 상기 슬리브 성형유닛에 의해 슬리브 형상으로 성형된 슬리브조립체의 상단부에 제1컬링부를 형성하고 상기 슬리브조립체의 하단부에 제2컬링부를 형성하는 컬링부 성형유닛을 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치를 제공한다.

Description

일회용 컵슬리브 제조장치 및 그를 이용한 제조방법{Disposable Cup Sleeve Manufacturing Appartus And Method Of It}

본 발명은 제조장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일회용 컵슬리브를 제조하는 장치 및 그를 이용한 일회용 컵슬리브의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 컵슬리브는 종이컵 등에 끼워서 사용하는 기구로서, 종이컵에 담긴 뜨거운 음료 등으로부터 열기를 차단하거나 손으로 컵을 좀 더 잡기 쉽게 하기 위한 용도로 사용된다.

근래에는 커피나 음료 등을 종이컵에 담아서 판매하는 테이크 아웃 커피숍이 대중화되면서 컵슬리브의 사용빈도가 점점 늘어나고 있는 추세이다.

이러한 컵슬리브는 주로 골판지 형태로서 평상시에는 접혀진 상태에 있다가 사용시에는 중심부에 공간이 생기도록 펼쳐진 후 종이컵에 끼우는 제품이 주종을 이루고 있다.

그런데 종래의 골판지 재질의 컵슬리브는 종이컵에 끼울 때 펼쳐야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 컵에 균형적으로 지지가 되지 않아 잡기가 불편하고 열차단이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 본 출원인은 동일자로 출원하는 일회용 컵슬리브로서, 컵의 형상에 대응하는 형상으로 컵슬리브가 제작되므로 종이컵에 끼울때 펼쳐야 하는 번거움이 없으며 컵을 균형적으로 지지할 수 있어 잡기에 편하고 컵과 컵슬리브 사이에 보다 많은 공기층에 형성되므로 열차단 효과가 높은 컵슬리브를 제안한 바 있다.

또한, 제안한 기술에 따르면 컵슬리브 내측에 보강프레임이 포함되므로 장시간 사용하더라도 컵슬리브가 변형되지 않을 뿐만 아니라 열에 유동적으로 반응하므로 열차단 효과가 높아질 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0052215호(공개일자 2012.05.23) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0019482호(공개일자 2016.02.16)

따라서 본 발명은 사용하고자 하는 컵의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 컵과 컵슬리브 사이에 보다 많은 공기층이 형성될 뿐만 아니라 아울러 보강프레임이 포함된 일회용 컵슬리브를 제조하는 제조장치와 그를 이용한 컵슬리브의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 슬리브부재를 일방향으로 공급하는 슬리브부재 공급유닛; 상기 슬리브부재 공급유닛에 의해 공급된 슬리브부재에 보강프레임을 안착시켜 슬리브조립체를 형성하도록 하는 보강프레임 공급유닛; 상기 보강프레임 공급유닛을 통과한 상기 슬리브조립체를 원통의 슬리브 형상으로 성형하는 슬리브 성형유닛; 및 상기 슬리브 성형유닛에 의해 슬리브 형상으로 성형된 슬리브조립체의 상단부에 제1컬링부를 형성하고 상기 슬리브조립체의 하단부에 제2컬링부를 형성하는 컬링부 성형유닛을 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치를 제공한다.

상기 슬리브부재 공급유닛은 다수개의 슬리브부재가 적층된 슬리브부재 저장부; 상기 슬리브부재 저장부로부터 하나의 슬리브부재를 인출하여 이송하는 슬리브부재 이송부를 포함할 수 있다.

상기 보강프레임 공급유닛은 다수개의 보강프레임이 적층된 보강프레임 저장부; 상기 보강프레임 저장부로부터 하나의 보강프레임을 인출하여 슬리브부재가 위치한 방향으로 이송하는 보강프레임 이송부; 및 상기 보강프레임 이송부로부터 인출되어 이송된 하나의 보강프레임을 슬리브부재에 안착시키는 보강프레임 안착부를 포함할 수 있다.

상기 슬리브 성형유닛은 상기 슬리브조립체를 지지하는 슬리브 성형틀; 상기 슬리브 성형틀로부터 지지되는 상기 슬리브조립체를 벤딩하는 슬리브조립체 벤딩부; 및 상기 슬리브 성형틀에 의해 벤딩된 상기 슬리브조립체의 양 단부를 접착하는 융착기를 포함할 수 있다.

상기 슬리브조립체 벤딩부는 상기 슬리브 성형틀의 양측에 위치하는 제1벤딩 클램프 및 제2벤딩 클램프; 및 상기 제1벤딩 클램프 및 제2벤딩 클램프에 의해 성형이 이루어지는 상기 슬리브조립체의 중심 영역을 지지하는 벤딩지지부를 포함할 수 있다.

상기 슬리브 성형유닛에 인접되도록 설치되며 상기 슬리브 성형유닛에서 성형된 슬리브조립체를 분리하여 상기 컬링부 성형유닛을 향해 이동시키는 슬리브 이송유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 슬리브 이송유닛의 일측에 위치하여 회전가능하게 구성되면서 상기 슬리브 이송유닛을 통해 이송된 슬리브가 거치되어 상기 컬링부 성형유닛으로 공급되도록 하는는 회전거치판을 더 포함할 수 있다.

상기 컬링부 성형유닛은 상기 회전거치판에 거치된 슬리브조립체를 고정하는 슬리브 지지체; 상기 회전거치판의 상부에 위치하며, 슬리브 지지체와 함께 상승 및 하강되면서 슬리브조립체의 상단부에 제1컬링부를 형성하는 제1슬리브 압착기; 및 상기 회전거치판의 하부에 위치하며 상승 및 하강하면서 상기 슬리브조립체의 하단부에 제2컬링부를 형성하는 제2슬리브 압착기를 포함할 수 있다.

상기 일회용 컵슬리브 제조장치는 상기 컬링부 성형유닛을 통해 제1 및 제2컬링부가 형성된 슬리브조립체를 상기 회전거치판으로부터 분리하여 배출하는 제품배출유닛을 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 형태로서 슬리브부재를 일 방향으로 공급하는 단계; 보강부재를 슬리브부재에 안착시켜 슬리브조립체를 형성하는 단계; 상기 슬리브조립체를 원통형상으로 성형하는 단계; 원통의 상기 슬리브조립체를 이송시켜 상단부 및 하단부에 각각 제1컬링부 및 제2컬링부를 형성하는 단계; 및 상기 제1컬링부 및 제2컬링부가 형성된 슬리브조립체를 외부로 배출하는 단계:를 포함하는 일회용 컵슬리브의 제조방법을 제공한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 일회용 컵슬리브 제조장치 및 그 제조방법에 따르면, 사용하고자 하는 컵의 형상에 대응하는 형상을 가지며 컵과 컵슬리브 사이에 보다 많은 공기층이 형성될 뿐만 아니라 아울러 보강프레임이 포함된 컵슬리브를 일련의 과정을 통해 빠르게 대량생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일회용 컵슬리브 제조장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 슬리브 이송유닛에 의해 슬리브부재가 이송되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 보강프레임 이송유닛에 의해 슬리브부재에 보강프레임이 안착되어 이송되는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 슬리브 성형유닛의 구성을 보여주는 측면도이다.
도 5는 도 1의 슬리브 이송유닛의 제1이송장치의 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 6은 도 1의 회전거치판에 대한 평면도이다.
도 7은 도 1의 컬링부 성형유닛에 대한 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조장치에 의해 제조된 컵슬리브에 대한 사시도이다.
도 9는 도 1의 IX-IX선에 따른 컵슬리브가 컵에 장착된 사용 상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일회용 컵슬리브 제조장치의 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1의 슬리브 이송유닛에 의해 슬리브부재가 이송되는 과정을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 보강프레임 이송유닛에 의해 슬리브부재에 보강프레임이 안착되어 이송되는 과정을 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 슬리브 성형유닛의 구성을 보여주는 평면도이며, 도 5는 도 1의 슬리브 이송유닛의 제1이송장치의 구성을 보여주는 측단면도이고, 도 6은 도 1의 회전거치판에 대한 평면도이며, 도 7은 도 1의 컬링부 성형유닛에 대한 측단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조장치에 의해 제조된 컵슬리브에 대한 사시도이며. 도 9는 도 1의 IX-IX선에 따른 컵슬리브가 컵에 장착된 사용 상태도이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 일회용 컵슬리브 제조장치는 사용하고자 하는 컵(C)의 형상에 대응하는 형상을 가지며, 컵(C)과 컵슬리브(S) 사이에 보다 많은 공기층이 형성될 뿐만 아니라 아울러 보강프레임(2)이 포함된 일회용 컵슬리브를 제조하는 제조장치를 제공한다.

이에 대한 이해를 돕기 위해 컵슬리브(S)와 그를 이루는 구성들을 상술한다.

컵슬리브(S)를 이루는 기본 부재인 슬리브부재(1)는 종이재이고, 전개된 상태에서 성형되어 컵슬리브(S)를 이루도록 종이의 양면에는 합성수지필름이 도포된 형태일 수 있으며, 내측면에 폴리 스틸렌(Expandable Plystyrene) 또는 폴리에틸렌 프텔레이트(Polyethylene phthalate) 등을 포함하는 열가소성 플라스틱과 같이 가열 및 가압에 따른 접착이 가능한 모든 형태로 구성될 수 있다. 물론 슬리브부재(1)는 종이재 뿐만 아니라 발포 성형층을 기반으로 하는 종이재를 더 포함하거나 플라스틱 수지재를 더 포함일 수 있다.

그리고 슬리브부재(1)에는 강도를 보강하는 보강프레임(2)이 삽입되어 컵슬리브(S)를 함께 구성할 수 있다. 이를 위해 슬리브부재(1)의 내측에는 안착홈(1a)이 더 형성될 수 있다. 안착홈(1a)은 전술한 보강프레임(2)이 컵슬리브(S)에 결합되는 것을 용이하게 하도록 함몰된 홈의 형상으로 이루어질 수 있다.

보강프레임(2)는 슬리브부재(1)의 내측 및 제1컬링부(1-1) 및 제2컬링부(1-2) 내측에 결합되면서 컵슬리브(S)의 강도를 보강하는 역할을 한다. 따라서 컵슬리브(S)를 컵(C)에 끼워 장시간 사용하더라도 컵슬리브(S)가 변형되는 현상을 방지할 수 있고, 컵(C)을 보다 안정적이고 튼튼하게 지지할 수 있다.

보강프레임(2)은 상변태 온도 이상시 팽창되는 형상기억합금 재질을 포함할 수 있다. 컵(C)에 매우 뜨거운 온도의 음료가 담겨진 상태에서 컵슬리브(S)를 끼울 경우, 컵슬리브(S)가 흐물거리거나 변형될 우려가 있을 수 있다.

이때, 보강프레임(2)이 형상기억합금을 포함하면 더욱 팽창되어 강도가 높아지게 되므로 전술한 현상을 방지할 수 있다. 그리고 컵(C)의 음료가 차갑거나 식을 경우에는 팽창된 상태에서 이완되어 필요 이상으로 컵슬리브(S)가 딱딱해지지 않도록 할 수 있다.

그리고 보강프레임(2)의 하부에는 도 9에 도시된 바와 같이 내측을 향해 돌출되어 컵(C)의 슬라이딩 방향을 안내하는 슬라이딩부(2a)를 더 포함할 수 있다. 따라서 컵슬리브(S)를 컵(C)의 하부에서 상부로 끼울 경우 슬라이딩부(2a)에 컵(C)의 외주면이 안내되므로 컵(C)과의 결합이 용이할 뿐만 아니라 컵슬리브(S)와 컵(C)과의 하부는 더욱 밀착될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 일회용 컵슬리브 제조장치에 관하여 상세히 기술하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조장치는 테이블(10), 슬리브부재 공급유닛(100), 보강프레임 공급유닛(200), 슬리브 성형유닛(300), 슬리브 이송유닛(400), 회전거치판(500), 컬링부 성형유닛(600) 및 제품배출유닛(700)을 포함하여 컵슬리브(S)를 제조하도록 구성될 수 있다.

테이블(10)은 후술할 슬리브부재 공급유닛(100), 보강프레임 공급유닛(200), 슬리브 성형유닛(300), 슬리브 이송유닛(400)이 설치되는 프레임을 포함할 수 있다.

슬리브부재 공급유닛(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 컵슬리브(S)로 성형되는 전개된 상태의 슬리브부재(1)를 슬리브 성형유닛(300) 방향으로 공급한다. 슬리브부재 공급유닛(100)은 슬리브부재 저장부(110)와, 슬리브부재 이송부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

슬리브부재 저장부(110)는 소정의 폭 및 길이를 갖는 시트 형태의 다수의 슬리브부재(1)를 수용할 수 있다. 예를 들어 슬리브부재 저장부(110)는 슬리브부재(1)를 수용할 수 있는 간격으로 배치된 복수의 기둥들을 포함하며 테이블(10)의 상부에 위치할 수 있다. 슬리브부재 저장부(100)의 최하단에 위치한 슬리브부재(1)는 테이블(10)의 상면과 일정 거리 이격된 높이에 위치할 수 있다.

슬리브부재 이송부(120)는 슬리브부재 저장부(110)에 적층된 다수의 슬리브부재(1) 중 한 장을 인출하여 슬리브 성형유닛(300) 방향으로 이송한다. 슬리브부재 이송부(120)는 슬리브부재 인출기(121) 및 슬라이더(122)를 포함할 수 있다.

슬리브부재 인출기(121)는 슬리브부재 저장부(110)의 아래에 위치할 수 있다. 예를 들어 슬리브부재 인출기(121)은 슬리브부재(1)를 흡착하여 슬리브부재 저장부(110)로부터 인출하는 흡착장치를 포함할 수 있다. 슬리브부재 인출기(121)은 슬리브부재(1)를 흡착하여 개별적으로 인출할 수 있다.

슬라이더(122)는 슬리브부재 인출기(121)에 의해 슬리브부재 저장부(110)로부터 인출된 슬리브부재(1)를 슬리브 성형유닛(300)을 향해 이송한다. 예를 들어 슬라이더(122)는 테이블(10)의 아래로부터 테이블(10)의 상면으로 돌출되어 있는 슬라이딩 바(sliding bar)를 포함하여 구성될 수 있다. 슬라이딩바는 슬리브부재 공급유닛(100) 및 슬리브 성형유닛(300) 사이를 왕복하도록 구성될 수 있다. 슬라이딩바를 슬라이딩시키는 방식에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 엘엠가이드(LM GUIDE)와 실린더장치를 포함하여 이루어질 수 있다.

보강프레임 공급유닛(200)은 슬리브부재 공급유닛(100)으로부터 슬리브 성형유닛(300)을 향해 이동하는 슬리브부재(1)에 보강프레임(2)을 공급하여 함께 슬리브 성형유닛(300)으로 이동할 수 있도록 한다. 예를 들어 보강프레임 공급유닛(200)은 테이블(10)의 상단에 위치할 수 있다.

보강프레임 공급유닛(200)은 보강프레임 저장부(210), 보강프레임 이송부(220) 및 보강프레임 안착부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

보강프레임 저장부(210)는 소정의 폭 및 길이를 갖는 전개된 형태의 다수의 보강프레임(2)를 수용할 수 있다. 예를 들어 보강프레임 저장부(210)는 보강프레임(2)를 수용할 수 있는 간격으로 배치된 복수의 기둥들을 포함하며 테이블(10)의 상부에 위치할 수 있다. 보강프레임 저장부(210)의 최하단에 위치한 보강프레임(2)는 테이블(10)의 상면과 일정 거리 이격된 높이에 위치할 수 있다.

보강프레임 이송부(220)는 보강프레임 저장부(210)에 적층된 다수의 보강프레임(1) 중 하나를 인출하여 보강프레임(2)을 슬리브 성형유닛(300) 방향으로 이동하는 슬리브부재(1)의 상부로 이동시킬 수 있다.

보강프레임 안착부(230)는 하나의 보강프레임(2)를 흡착하여 개별적으로 슬리브부재(1)의 상부에 놓여지도록 할 수 있다. 예를 들어 보강프레임 안착부(230)는 흡착수단과 승하강수단을 함께 가질 수 있다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이 보강프레임 안착부(230)는 슬라이더(122)를 통해 이동하는 슬리브부재(1)의 내측에 형성된 안착홈(1a)에 보강프레임(2)을 안착시키도록 공급할 수 있다. 여기서 슬리브부재(1)와 보강프레임(2)이 안착될 수 있도록 안착홈(1a)에 본드 등 접착수단을 공급하는 본드 공급수단(미도시)이 더 포함될 수 있다.

보강프레임 공급유닛(200)에 의해 슬리브부재(1)에는 보강프레임(2)이 안착된 상태로 슬리브 성형유닛(300)으로 공급될 수 있다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 슬리브 성형유닛(300)은 슬리브부재 공급유닛(100)으로부터 이송되면서 보강프레임(2)이 안착된 슬리브부재(1){이하, 슬리브조립체(3)}를 원통의 슬리브 형상으로 성형한다.

슬리브 성형유닛(300)은 슬리브 성형틀(310), 슬리브조립체 벤딩부(320) 및 융착기(330)를 포함할 수 있다.

슬리브 성형틀(310)은 전개된 슬리브조립체(3)가 감싸지면서 원통 형상으로 성형될 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 슬리브 성형틀(310)은 슬리브부재 이송부(120)의 슬라이더(122)가 슬라이딩 왕복하는 라인과 마주하게 테이블(10) 상에 설치될 수 있다. 예를 들어 슬리브 성형틀(310)은 컵의 형상에 대응하도록 컵슬리브(S)가 형성될 수 있도록 일측으로 갈수록 좁아지는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

슬리브조립체 벤딩부(320)는 슬리브 성형틀(310)에 지지되는 전개된 상태의 슬리브조립체(3)를 벤딩하여 원기둥으로 만드는 역할을 한다. 슬리브조립체 벤딩부(320)는 슬리브 성형틀(310)의 양측에 위치하는 제1벤딩 클램프(321) 및 제2벤딩 클램프(322)를 포함할 수 있다.

제1벤딩 클램프(321) 및 제2벤딩 클램프(322)는 벤딩 중심축(323)을 중심으로 테이블(10) 아래에서 슬리브 성형틀(310)을 향해 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 제1벤딩 클램프(321) 및 제2벤딩 클램프(322)는 반원 기둥 형상으로서, 반원 기둥의 내경은 슬리브 성형틀(310)의 외경에 대응하는 직경을 가질 수 있다.

이러한 슬리브조립체 벤딩부(320)는 슬리브조립체(3)가 슬리브 성형틀(310)의 아래로 공급되면 제1벤딩 클램프(321) 및 제2벤딩 클램프(322)가 회전되면서 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형틀(310)의 외면을 향해 벤딩한다. 이에 의해 슬리브조립체(3)는 원형의 슬리브 형상으로 성형된다.

한편, 보강프레임(2)이 포함된 슬리브부재(1)의 외면을 벤딩할 경우, 보강프레임(2)의 강도에 의해 벤딩이 잘 이루어지지 않을 경우가 있다. 이를 위해 벤딩시 슬리브조립체(3)의 중심 영역을 지지하는 벤딩지지부(340)가 더 포함될 수 있다.

벤딩지지부(340)는 벤딩 성형을 위해 슬리브조립체(3)를 향해 접근하거나 이격될 수 있도록 구성될 수 있다.

융착기(330)는 슬리브 성형틀(310)의 상부에 위치하여 상승 및 하강되도록 구성될 수 있다. 융착기(330)는 슬리브 성형틀(310)에 한 장의 슬리브조립체(3)가 벤딩되어 위치하면 상기 슬리브 성형틀(310)을 향해 하강하여 상기 슬리브조립체(3)의 맞닿은 양측 단부를 가압 및 열융착할 수 있다. 즉, 융착기(330)는, 벤딩되어 위치되는 낱장의 슬리브조립체(3)의 접하는 양측 단부를 접착하는 기능을 한다.

슬리브 이송유닛(400)은 슬리브 성형유닛(300)에 인접되도록 설치되고, 슬리브성형유닛(200)에서 성형된 원기둥 형상의 슬리브조립체(3)를 컬링부 성형유닛(600)을 향하여 이송한다. 슬리브 이송유닛(400)은 제1이송장치(410) 및 제2이송장치(420)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1이송장치(410)는 원기둥 형상의 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형유닛(300)으로부터 분리하여 제2이송장치(420)를 향하여 수평방향으로 이동시킨다. 제1이송장치(410)는 테이블(10) 상에서 슬라이딩 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 제1이송장치(410)는 슬리브 분리부(411), 슬리브 푸시부(412), 슬리브 가이드부(413)를 포함할 수 있다.

슬리브 분리부(411)는 원기둥 형상의 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형유닛(300)의 슬리브 성형틀(310)로터 분리할 수 있다. 예를 들어 슬리브 분리부(411)는 소정의 형상으로 절곡 형성된 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)를 포함할 수 있다.

제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)는 서로 대향되도록 집게 형상을 이루며 중심축(411c)을 중심으로 일정 각도 회전하도록 구성될 수 있다. 여기서 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)의 슬리브 성형틀(310)에 대향하는 단부는 성형된 슬리브조립체(3)를 파지할 수 있는 폭을 가질 수 있다.

이러한 슬리브 분리부(411)는 테이블(10) 위에서 슬라이딩 이동되도록 구성된다. 즉, 슬리브 분리부(411)는 슬리브 성형틀(310) 및 제2이송장치(420)의 사이를 왕복 운동하도록 구성될 수 있다. 따라서 슬리브 분리부(411)는 성형된 슬리브조립체(3)를 향해 이동하면서 제1절곡바(411a) 및 제2절곡파(411b)가 슬리브조립체(3)의 외면을 파지할 수 있고, 원래 위치로 복귀 이동하면서 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형틀(310)로부터 분리하여 이동시킬 수 있다.

슬리브 가이드부(413)는 테이블(10) 상에서 슬리브 성형틀(310) 및 제2이송장치(420)의 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어 슬리브 가이드부(413)는 테이블(10) 상에 설치되어 서로 대향되도록 테이블(10)의 상면에 수직하게 세워진 한 쌍의 플레이트일 수 있다. 한 쌍의 플레이트의 이격된 폭은 원기둥으로 성형된 슬리브조립체(3)의 큰 지름에 대응하는 폭일 수 있다. 이에 슬리브 분리부(411)로 부터 이동된 원기둥 형상의 슬리브조립체(3)는 한 쌍의 플레이트의 사이로 용이하게 진입되면서 한 쌍의 플레이트 사이에 지지될 수 있다.

슬리브 푸시부(412)는 슬리브 가이드부(413)에 지지된 원기둥 형상의 슬리브조립체(3)를 제2이송장치(420)로 밀어내도록 이동시킬 수 있다. 예를 들어 슬리브 푸시부(412)는 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)를 포함할 수 있다.

제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)는 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b) 상에 연장되도록 설치될 수 있다. 예를 들면, 제1푸시바(412a)는 제1절곡바(411a)의 후방측에 설치되고, 제2푸시바(412b)는 제2절곡바(411b)의 후방측에 설치될 수 있다. 이러한 경우, 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)는 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b) 상에서 중심축(412c)를 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.

이러한 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)는 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)가 슬리브 성형틀(310)에 위치한 슬리브조립체(3)를 파지하고 후진되어 슬리브(2)를 슬리브 가이드부(413) 상에 위치시킨 후, 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)가 다음의 슬리브조립체(3)를 분리하기 위해 전진한 뒤 다시 후진하면서, 먼저 이송되어 있던 슬리브조립체(3)의 상단부를 밀어서 제2이송장치(420)를 향해 이송시킨다.

이러한 과정에서 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)는 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)가 슬리브조립체(3)를 슬리브 가이드부(413)의 두 플레이트 내로 이송한 뒤 다시 전진될 때 슬리브 가이드부(413)의 복수의 플레이트 사이에 위치한 슬리브조립체(3)와 간섭될 우려가 있다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)는 중심축(411c)을 중심으로 폭이 조정될 수 있도록 회전가능하므로 슬리브 가이드부(413)에 지지된 슬리브조립체(3)와 간섭되지 않게 동작할 수 있다. 따라서 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)가 전진될 경우에도 간섭되지 않게 된다.

제2이송장치(420)는 테이블(10)의 끝에 위치하여 제1이송장치(410)를 통해 이송된 슬리브조립체(3)를 회전시켜 회전거치판(500)을 향해 이동시킨다. 제2이송장치(420)는 슬리브 클램프(421) 및 클램프 회전부(422)를 포함할 수 있다.

슬리브 클램프(421)는 슬리브 결합체(3)를 원통 형상으로서, 벌어졌다가 오므려지면서 슬리브 결합체(3)를 파지할 수 있도록 구성될 수 있다.

클램프 회전부(422)는 슬리브 클램프(422)를 일정 각도 회전시켜서 슬리브조립체(3)를 회전거치판(500)을 향해 이동시킬 수 있다. 예를 들어 슬리브 클램프 회전부(422)는 모터(422a) 및 상기 모터(422a)에 의해 회전되고 슬리브 클램프(421)에 연결된 회전축(422b)으로 구성될 수 있다.

이러한 구성을 통해 슬리브 클램프(421)는 원통 형상으로 오므려지면서 슬리브조립체(3)를 일시적으로 고정시키며, 클램프 회전부(422)에 의해 슬리브 클램프(422)를 테이블(10)을 기준으로 일정 각도(예를 들어 -90°) 회전시켜 회전거치판(500)에 인접하게 이동시킬 수 있다.

클램프 회전부(422)가 회전거치판(500)에 인접하면, 오므려져있던 슬리브 클램프(421)가 벌어지면서 슬리브조립체(3)를 회전거치판(500)에 위치시킬 수 있다.

회전거치판(500)은 슬리브조립체(3)를 다수개 거치시키면서 컬링부 성형유닛(600)을 향해 슬리브조립체(3)를 공급할 수 있다. 도 6에 되시된 바와 같이 회전거치판(500)에는 다수의 슬리브조립체(3)가 거치될 수 있도록 거치구멍(510)이 원주 방향을 따라 다수개 형성될 수 있다. 이러한 회전거치판(500)은 동력장치, 예를 들면, 회전거치판 모터 및 회전거치판 모터 회전축에 의해 회전될 수 있다.

컬링부 성형유닛(600)은 회전거치판(500)에 위치한 슬리브조립체(3)의 양 단부를 컬링 가공할 수 있다. 즉, 컬링부 성형유닛(600)은 회전거치판(500)의 상부 및 하부에서 슬리브조립체(3)의 상단부에 제1컬링부(1-1)를 형성하고 슬리브조립체(3)의 하단부에 제2컬링부(1-2)를 형성할 수 있다. 여기서 제1컬링부(1-1) 및 제2컬링부(1-2)는, 슬리브(2)의 상단 및 하단의 내주면으로 상기 슬리브(2)의 최외측 양단부가 일정한 폭을 갖는 띠로 형성되게끔 양측부가 결합되어 속이 비어 있는 고리 형상으로 형성될 수 있다.

이를 위해, 컬링부 성형유닛(600)은 슬리브 지지체(610), 제1슬리브 압착기(620) 및 제2슬리브 압착기(630)를 포함할 수 있다.

슬리브 지지체(610)는 회전거치판(500) 상에 거치된 슬리브조립체(3)가 제 1슬리브압착기(520) 및 제2슬리브 압착기(630)에 의해 압착될 때 슬리브조립체(3)를 고정할 수 있다. 슬리브 지지체(610)는 슬리브조립체(3)의 형상에 대응하는 원통 형상일 수 있다. 이러한 경우 슬리브 지지체(610)는 슬리브조립체(3)의 내측으로 삽입될 수 있다. 이러한 슬리브 지지체(610)는 상승 및 하강이 가능하도록 구성될 수 있다.

제1슬리브 압착기(620)는 슬리브 지지체(610)과 동축상에 설치되어 슬리브 지지체(610)과 함께 상승 및 하강되도록 구성될 수 있다. 이러한 제1슬리브 압착기(620)는 회전거치판(500)을 향해 하강될 때 슬리브(2)의 상단부를 가압 및 절곡하여 슬리브조립체(3)의 상단부에 제1컬링부(1-1)를 형성할 수 있다.

여기서, 제1슬리브 압착기(620) 및 슬리브 지지체(610)가 하강될 때 제1슬리브 압착기(620)는 슬리브 지지체(610)가 슬리브조립체(3)를 파지한 상태가 된 후 하강되도록 슬리브 지지체(610)보다 늦게 하강되도록 구성될 수 있다.

제1슬리브 압착기(620)가 슬리브조립체(3)의 상단부를 가압하여 제1컬링부(1-1)를 형성하기 위해, 제1슬리브 압착기(620)는 일면은 개방되고 개방된 면의 대향면은 막혀있는 용기 형상일 수 있다. 그리고 용기의 막혀있는 면의 내면으로부터 상기 개방된 면을 향해 돌출된 돌출부(621), 돌출부(621) 및 상기 용기의 내면 사이에 소정의 곡률로 만입되어 있는 만입부(622)를 포함할 수 있다.

이러한 경우, 제1슬리브 압착기(620)가 슬리브(2)의 상단부를 수용하면서 하강되면 슬리브(2)의 상단부는 만입부(622)에 의해 가압되고, 이때 만입부(622)는 돌출부(621)를 향해 형성되므로 슬리브조립체(3)의 상단부는 만입부(622)로부터 돌출부(621)의 외면을 따라 절곡될 수 있고, 이에 의해 제1컬링부(1-1)가 형성될 수 있다.

제2슬리브 압착기(630)는 회전거치판(500)의 아래에 위치하여 상승 및 하강이 가능하도록 구성되고, 회전거치판(500)을 향해 상승되어 회전거치판(500)에 거치된 슬리브조립체(3)의 하단부를 가압 및 절곡하여 슬리브조립체(3)의 하단부에 제2컬링부(1-2)를 형성할 수 있다. 이러한 제2슬리브 압착기(630)는 일면은 개방되고 개방된 면의 대향면은 막혀있는 용기 형상일 수 있고, 용기의 막혀있는 면의 내면으로부터 상기 개방된 면을 향해 돌출되는, 돌출부(631), 상기 돌출부(631) 및 상기 용기의 내면 사이에 소정의 곡률로 만입되어 있는 만입부(632)를 포함할 수 있다.

이러한 제2슬리브 압착기(630)가 슬리브(2)의 하단부를 가압 및 절곡하는 형태는 제1슬리브 압착기(620)가 슬리브(2)의 상단부를 가압 및 절곡하는 형태와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제품배출유닛(700)은 회전거치판(500)의 일측에 설치되고, 컬링부 성형유닛(600)을 통해 슬리브조립체(3)에 제1컬링부(1-1) 및 제2컬링부(1-2)가 형성된 후 회전거치판(500)으로부터 완성된 컵슬리브(S)를 제거한다.

예를 들어, 제품배출유닛(700)은 송풍기(710) 및 배출관(720)을 포함할 수 있다.

송풍기(710)는 회전거치판(500)의 아래에 설치될 수 있다. 송풍기(710)는 회전거치판(500)의 배기구가 회전거치판(500)의 거치구멍(510)에 대향되게 위치할 수 있고 회전거치판(500)에 거치된 컵슬리브(S)를 향해 바람을 배출하여 컵슬리브(S)를 배출관(720)의 내측으로 이동시킬 수 있다.

배출관(720)은 회전거치판(500)의 위에 설치될 수 있다. 배출관(720)의 하단부는 회전거치판(500)의 거치구멍(510)에 대향되게 위치할 수 있고 송풍기(710)에 의해 회전거치판(500)의 거치구멍(510)으로부터 제거되는 슬리브(2)가 삽입될 수 있다. 삽입된 컵슬리브(S)는 송풍기(710)에 의해 지속적으로 공급되는 바람에 의해 배출관(720)을 따라 이송하여 컵슬리브(S)의 저장위치(미도시)로 이송될 수 있다.예를 들어 배출관(720)은 주름관일 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는 전술한 도면들과 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조장치를 통해 컵슬리브가 제조되는 과정을 설명한다.

먼저, 슬리브부재 공급유닛(100)을 통해 슬리브부재(1)가 슬리브 성형유닛(300) 방향을 향해 이송된다(S10). 이때, 슬리브부재 이송부(120)는 슬리브부재 저장부(110)로부터 슬리브부재(1)를 인출하여 슬리브 성형유닛(300)의 슬리브 성형틀(310) 아래로 슬리브조립체(3)를 이송시킨다.

이때, 보강프레임 공급유닛(200)은 보강프레임 저장부(210)로부터 저장된 다수개의 보강프레임(2) 중 하나의 보강프레임(2)을 보강프레임 이송부(220)와 보강프레임 안착부(230)를 이용하여 인출 후 슬리브부재(1)에 안착시켜(S20) 슬리브조립체(3)가 된 상태로 슬리브 성형유닛(300)으로 공급한다.

다음으로, 슬리브 성형유닛(300)은 슬리브조립체(3)를 원통 형상의 슬리브로 성형한다(S30). 이때, 슬리브 성형틀(310) 아래로 이송된 슬리브조립체(3)는 제1벤딩 클램프(321) 및 제2벤딩 클램프(322)에 의해 벤딩되어 슬리브 성형틀(310)의 외주면에 감싸지고, 이후 융착기(330)가 하강되어 서로 맞닿아 있는 슬리브조립체(3)의 양측 단부를 가압하여 열융착한다.

다음으로, 슬리브 이송유닛(400)에 의해 슬리브조립체(3)는 슬리브 성형틀(310)로부터 분리되어 회전거치판(500)을 향해 이송된다(S40). 이때, 제1이송장치(410)의 슬리브 분리부(411)의 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)는 슬리브 성형틀(310)을 향해 전진하여 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형틀(310)로부터 분리하면서 슬리브조립체(3)를 파지한 채로 후진하여 슬리브조립체(3)를 슬리브 가이드부(413) 내로 이송한다. 이후 다시 제1절곡바(411a) 및 제2절곡바(411b)는 전진되어 다음의 슬리브조립체(3)를 슬리브 성형틀(310)로부터 분리하면서 슬리브조립체(3)를 파지한 채로 후진하고, 이때 먼저 슬리브 가이드부(413) 내로 이송되어 있는 슬리브조립체(3)는 제1푸시바(412a) 및 제2푸시바(412b)를 통해 제2이송장치(420)를 향해 이송된다.

제2이송장치(420)로 이송된 슬리브조립체(3)는 슬리브 클램프(421) 내에 물린 상태로 회전거치판(500)을 향해 이송되어 고정되며(S50), 슬리브조립체(3)가 회전거치판(500)의 거치구멍(510) 내에 거치되면 슬리브 클램프(421)는 슬리브조립체(3)가 물린 상태를 해제하여 최초 위치로 복귀한다.

다음으로, 컬링부 성형유닛(600)은 회전거치판(500) 상에 거치된 슬리브조립체(3)의 상단부 및 하단부를 가압 및 절곡하여 제1컬링부(1-1) 및 제2컬링부(1-2)를 성형한다(S60).

이때, 먼저 슬리브 지지체(610)가 하강되어 슬리브조립체(3) 내로 삽입되어 슬리브조립체(3)를 지지하고, 이어서 각각의 제1슬리브 압착기(620) 및 제2슬리브 압착기(630)는 슬리브조립체(3)를 향해 하강 및 상승하여 슬리브조립체(3)의 상단부 및 하단부를 가압 및 절곡한다. 이 과정에서 제1슬리브 압착기(620) 및 제2슬리브 압착기(630) 내의 만입부(522, 532)에 의해 슬리브(2)의 상단부 및 하단부는 절곡되어 제1컬링부(1-1) 및 제2컬링부(1-2)가 형성된다. 완성된 컵슬리브(S)는 도 8 및 도 9에 도시되어 있다.

마지막으로, 제품배출유닛(700)에 의해 회전거치판(500) 상에 위치한 컵슬리브(S)는 제품의 저장위치로 배출 및 이송된다(S70).

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 컵슬리브 제조장치를 이용하면, 슬리브부재와 보강부재를 포함한 슬리브조립체를 함께 원통 형상의 슬리브로 성형한 후 슬리브의 상단부 및 하단부를 가압하여 제1컬링부 및 제2컬링부를 형성할 수 있으므로 컵슬리브에 컬링부 및 보강프레임을 형성하는 과정이 매우 간단하고 신속하며, 이에 의해 보강프레임 및 컬링부를 갖는 컵슬리브의 제조가 용이하며, 컵슬리브의 생산성이 증대될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 슬리브부재 1a : 안착홈
1-1 : 제1컬링부 1-2 : 제2컬링부
2 : 보강프레임 2a : 슬라이딩부
3 : 슬리브조립체 10 : 테이블
100 : 슬리브부재 공급유닛 110 : 슬리브부재 저장부
120 : 슬리브부재 이송부 121 : 슬리브부재 인출기
122 : 슬리브부재 슬라이딩기 200 : 보강프레임 공급유닛
210 : 보강프레임 저장부 220 : 보강프레임 이송부
230 : 보강프레임 안착부 300 : 슬리브 성형유닛
310 : 슬리브 성형틀 320 : 슬리브조립체 벤딩부
321 : 제1벤딩 클램프 322 : 제2벤딩 클램프
323 : 벤딩중심축 330 : 벤딩 지지부
400 : 슬리브 이송유닛 410 : 제1이송장치
411 : 슬리브 분리부 411a : 제1절곡바
411b : 제2절곡바 412 : 슬리브 푸시부
412a : 제1푸시바 412b : 제2푸시바
413 : 슬리브 가이드부 420 : 제2이송장치
421 : 슬리브 클램프 422 : 클램프 회전부
422a : 모터 422b : 회전축
500 : 회전거치판 510 : 거치구멍
600 : 컬링부 성형유닛 610 : 슬리브 지지체
620 : 제1슬리브 압착기 630 : 제2슬리브 압착기
621, 631: 돌출부 622, 632 : 만입부
700 : 제품 배출유닛 710 : 송풍기
720 : 배출관

Claims (10)

1. 슬리브부재를 일방향으로 공급하는 슬리브부재 공급유닛;
   상기 슬리브부재 공급유닛에 의해 공급된 슬리브부재에 보강프레임을 안착시켜 슬리브조립체를 형성하도록 하는 보강프레임 공급유닛;
   상기 보강프레임 공급유닛을 통과한 상기 슬리브조립체를 원통의 슬리브 형상으로 성형하는 슬리브 성형유닛; 및
   상기 슬리브 성형유닛에 의해 슬리브 형상으로 성형된 슬리브조립체의 상단부에 제1컬링부를 형성하고 상기 슬리브조립체의 하단부에 제2컬링부를 형성하는 컬링부 성형유닛을 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬리브부재 공급유닛은
   다수개의 슬리브부재가 적층된 슬리브부재 저장부;
   상기 슬리브부재 저장부로부터 하나의 슬리브부재를 인출하여 이송하는 슬리브부재 이송부를 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보강프레임 공급유닛은
   다수개의 보강프레임이 적층된 보강프레임 저장부;
   상기 보강프레임 저장부로부터 하나의 보강프레임을 인출하여 슬리브부재가 위치한 방향으로 이송하는 보강프레임 이송부; 및
   상기 보강프레임 이송부로부터 인출되어 이송된 하나의 보강프레임을 슬리브부재에 안착시키는 보강프레임 안착부를 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬리브 성형유닛은
   상기 슬리브조립체를 지지하는 슬리브 성형틀;
   상기 슬리브 성형틀로부터 지지되는 상기 슬리브조립체를 벤딩하는 슬리브조립체 벤딩부; 및
   상기 슬리브 성형틀에 의해 벤딩된 상기 슬리브조립체의 양 단부를 접착하는 융착기를 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 슬리브조립체 벤딩부는
   상기 슬리브 성형틀의 양측에 위치하는 제1벤딩 클램프 및 제2벤딩 클램프; 및
   상기 제1벤딩 클램프 및 제2벤딩 클램프에 의해 성형이 이루어지는 상기 슬리브조립체의 중심 영역을 지지하는 벤딩지지부를 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 슬리브 성형유닛에 인접되도록 설치되며 상기 슬리브 성형유닛에서 성형된 슬리브조립체를 분리하여 상기 컬링부 성형유닛을 향해 이동시키는 슬리브 이송유닛을 더 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 슬리브 이송유닛의 일측에 위치하여 회전가능하게 구성되면서 상기 슬리브 이송유닛을 통해 이송된 슬리브가 거치되어 상기 컬링부 성형유닛으로 공급되도록 하는는 회전거치판을 더 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 컬링부 성형유닛은
   상기 회전거치판에 거치된 슬리브조립체를 고정하는 슬리브 지지체;
   상기 회전거치판의 상부에 위치하며, 슬리브 지지체와 함께 상승 및 하강되면서 슬리브조립체의 상단부에 제1컬링부를 형성하는 제1슬리브 압착기; 및
   상기 회전거치판의 하부에 위치하며 상승 및 하강하면서 상기 슬리브조립체의 하단부에 제2컬링부를 형성하는 제2슬리브 압착기를 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 일회용 컵슬리브 제조장치는
   상기 컬링부 성형유닛을 통해 제1 및 제2컬링부가 형성된 슬리브조립체를 상기 회전거치판으로부터 분리하여 배출하는 제품배출유닛을 더 포함하는 일회용 컵슬리브 제조장치.
10. 슬리브부재를 일 방향으로 공급하는 단계;
    보강부재를 슬리브부재에 안착시켜 슬리브조립체를 형성하는 단계;
    상기 슬리브조립체를 원통형상으로 성형하는 단계;
    원통의 상기 슬리브조립체를 이송시켜 상단부 및 하단부에 각각 제1컬링부 및 제2컬링부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1컬링부 및 제2컬링부가 형성된 슬리브조립체를 외부로 배출하는 단계:를 포함하는 일회용 컵슬리브의 제조방법.

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